在钢筋混凝土结构中,混凝土的开裂是不可避免的现象,多数钢筋混凝土结构都是带裂工作的。同样,在隧道二次衬砌中,钢筋混凝土同样会产生裂缝,尤其在隧道发生变异时,产生裂缝的可能性会极大地增加。在现有的规范中,对于裂缝均是考虑其对结构耐久性的影响,而未考虑裂缝与衬砌安全性的关系。本文通过理论分析,探讨了通过裂缝评价衬砌安全性的方法,然后通过数值模拟进行验算,给出相应的安全性判定标准,最后通过弯矩曲率的方法对初期支护安全性进行补充验算,进一步验证了该方法的合理性。本文主要研究成果如下：1、通过理论分析讨论了裂缝的产生原因及种类,分析规范中的裂缝宽度计算方法并推导了基于数值分析的裂缝宽度计算方法,探讨了钢筋混凝土裂缝模型的建立方法,确定了裂缝模型中各类单元的参数,最后给出基本假定,提出一种基于裂缝的衬砌安全性评价方法。2、对隧道发生的各种变异进行归类,并对每一类变异的原因进行分析,罗列出一系列隧道变异的工况,结合工程实例,通过大型通用有限元分析软件ANSYS对各类工况进行计算,对各类工况的裂缝分布形态进行分析,并计算裂缝的最大宽度和最不利截面的安全系数,拟合两者之间的关系,确定基于安全性分析的极限裂缝宽度。以此通过裂缝的分布形态来确定二次衬砌发生变异的类型,并根据裂缝的最大宽度来判断衬砌是否达到安全标准。3、对弯矩曲率计算方法进行探讨,并提出了基于编程语言的弯矩曲率计算方法,计算出本文中衬砌的弯矩曲率关系。将计算出的弯矩曲率关系作为材料参数输入到有限元分析软件ADINA中,通过弯矩曲率衬砌与一般弹性衬砌对比,得出了弯矩曲率梁来模拟初期支护更为可靠的结论。